Канадцы оценили топливную эффективность «смешанного крыла»
Исследователи из Института аэрокосмических наук Университета Торонто провели расчеты расхода топлива для новых конструкций планеров пассажирских самолетов: «смешанного крыла» и несущего фюзеляжа. Как пишет Aviation Week, выяснилось, что использование таких схем позволяет добиться существенной экономии топлива, но только в том случае, если речь идет о больших самолетах.
Для своего исследования специалисты разработали электронные модели пассажирских самолетов, выполненных по схеме несущего фюзеляжа и «смешанного крыла». Эти модели были выполнены в размерах, сопоставимых с обычными 100-местным региональным, 160-местным узкофюзеляжным, 220 и 300-местными широкофюзеляжными пассажирскими самолетами.
При моделировании использовалась компьютерная технология оптимизации аэродинамической формы. По итогам расчетов оказалось, что расход топлива большим самолетом, выполненным по схеме «смешанного крыла», оказался на 10,9 процента меньше, чем у сопоставимого по размерам обычного широкофюзеляжного лайнера.
Также оказалось, что по мере уменьшения размера «смешанного крыла» разница в потреблении топлива им и аналогичным обычным лайнером становилась все незначительнее. В частности, у небольшого «смешанного крыла» и соответствующего ему 100-местного регионального лайнера разницы в расходе топлива не оказалось.
Уменьшение размеров самолета, выполненного по схеме несущего фюзеляжа, также выявило снижение топливной эффективности. Тем не менее, даже самая маленькая модель несущего фюзеляжа в компьютерной симуляции потребляла на 6,1 процента меньше топлива, чем обычный региональный самолет. Этот расчет был сделан для высоты полета в 10,9 тысячи метров.
Наиболее эффективной для несущих фюзеляжей высотой полета являются 13,4 тысячи метров. Расчет показал, что небольшой несущий фюзеляж, летящий на этой высоте, потребляет на 8,2 процента меньше топлива, чем региональный самолет, находящийся на оптимальной для него высоте в 10,9 тысячи метров.
По итогам исследования специалисты пришли к выводу, что для наилучшей эффективности и показателей экономичности схему несущего фюзеляжа лучше использовать на небольших пассажирских самолетах. В свою очередь крупные лайнеры лучше создавать по схеме «смешанного крыла», поскольку оно лучше приспособлено для перевозки тяжелых грузов.
«Смешанное крыло» представляет собой разновидность аэродинамической схемы «летающее крыло». В отличие от последнего в «смешанном крыле» фюзеляж четко выражен и за счет плавных наплывов переходит в треугольные в плане консоли крыла. У «летающего крыла» фюзеляж редуцирован, а его роль играет само крыло, несущее все агрегаты, грузы и экипаж.
Несущий фюзеляж, в свою очередь, представляет собой летательный аппарат, у которого большая часть подъемной силы формируется на корпусе. Такая схема позволяет существенно снизить нагрузку на обычное крыло, а в случае с высокоскоростными самолетами и вовсе исключить крыло из конструкции аппарата.
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
Трасса для кольцевых автогонок — это не только дорожное полотно, полосатые поребрики и отбойники из автомобильных покрышек. К ним прилагается еще весьма внушительная инфраструктура. Которая обеспечивает не только безопасность пилотов и комфорт для зрителей, но и бережет уклад жизни местных жителей, не все из которых могут быть поклонниками автоспорта. Одним из главных раздражителей для последних, как правило, служит рев моторов — не только технически неотъемлемая часть автодорожных соревнований, но и ценностно. Конфликты из-за шума между местными жителями и организаторами гонок возникают повсеместно. Так что физики и инженеры постоянно ищут все новые пути технического разрешения тяжбы об акустике — начиная от контроля за уровнем шума двигателей и заканчивая разнообразными конструкциями для управления акустическими волнами над трассой. Но иногда проблемы шума решаются совсем другими методами.